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JP7163107B2 - ink - Google Patents

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JP7163107B2 JP2018159340A JP2018159340A JP7163107B2 JP 7163107 B2 JP7163107 B2 JP 7163107B2 JP 2018159340 A JP2018159340 A JP 2018159340A JP 2018159340 A JP2018159340 A JP 2018159340A JP 7163107 B2 JP7163107 B2 JP 7163107B2
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Description

本発明の実施形態は、インクに関する。 Embodiments of the present invention relate to inks.

近年、環境保護や経済性等の観点から、紙等の記録媒体の用量削減が求められている。このような要求に応えるものとして、消色剤との相互作用又は接触により実質的に無色にすることが可能な付加逆サーモクロミックインク組成物が知られている。具体的には、変色性染料と、カラーアクチベータと、消色剤と、変色性染料及びカラーアクチベータを消色剤から化学的に分離するためのワックスとを含む付加逆サーモクロミックインク組成物が知られている。(特許文献1) 2. Description of the Related Art In recent years, from the viewpoint of environmental protection, economic efficiency, etc., there has been a demand for a reduction in the amount of recording media such as paper. Additive reverse thermochromic ink compositions that can be rendered substantially colorless by interaction or contact with a decolorant are known to meet such demands. Specifically, additive reverse thermochromic ink compositions are known that include a color-changing dye, a color activator, a decolorant, and a wax to chemically separate the color-changing dye and color activator from the decolorant. It is (Patent Document 1)

特表2015-509121号公報Japanese Patent Publication No. 2015-509121

本発明が解決しようとする課題は、発色性及び消色性に優れたインクを提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide an ink excellent in color developability and color erasability.

実施形態によれば、呈色性化合物と、前記呈色性化合物を発色させる顕色剤と、非水溶媒と、色剤とを含み、前記消色剤として、前記非水溶媒に不溶であり、加熱により前記呈色性化合物を消色させるもののみを含み、前記消色剤は、キシリトール、D-ソルビトール、D-マンニトール及びトリメチロールプロパンからなる群より選ばれ、前記顕色剤はケイ素酸化物であるインクが提供される。 According to an embodiment, the color former comprises a color former, a developer that develops the color of the color former, a non-aqueous solvent, and a decolorant , and the decolorant is insoluble in the non-aqueous solvent. and includes only those that decolorize the color former by heating, the decolorant is selected from the group consisting of xylitol, D-sorbitol, D-mannitol and trimethylolpropane, and the developer is An ink is provided that is a silicon oxide .

一実施形態に係るインクを適用可能な画像形成装置の一例を示す模式図。1 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus to which ink according to one embodiment can be applied; FIG.

以下、実施形態について説明する。 Embodiments will be described below.

1.インクの構成
一実施形態に係るインクは、呈色性化合物と、呈色性化合物を発色させる顕色剤と、非水溶媒と、非水溶媒に不溶であり、加熱により呈色性化合物を消色させる消色剤とを含む。
以下に、各成分について説明する。
1. Structure of Ink The ink according to one embodiment includes a color former, a color developer that develops the color former, a non-aqueous solvent, and a non-aqueous solvent that is insoluble in the non-aqueous solvent. and a decolorizing agent.
Each component will be described below.

<呈色性化合物>
呈色性化合物は、後述する顕色剤と反応して発色する物質である。呈色性化合物は、電子供与性の物質であることが好ましい。
呈色性化合物としては、例えば、ロイコ色素、具体的には、ロイコオーラミン類、ローダミンBラクタム類、インドリン類、スピロピラン類、及びフルオラン類等の電子供与性有機物を使用することができる。
<Coloring compound>
The color former is a substance that develops color by reacting with a developer described below. The color former is preferably an electron-donating substance.
As the color former, for example, leuco dyes, specifically electron-donating organic substances such as leuco auramines, rhodamine B-lactams, indolines, spiropyrans, and fluorans can be used.

より具体的には、例えば、次の色素を使用することができる。
クリスタルバイオレットラクトン(CVL)、マラカイトグリーンラクトン、2-アニリノ-6-(N-シクロヘキシル-N-メチルアミノ)-3-メチルフルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-メチル-N-プロピルアミノ)フルオラン、3-[4-(4-フェニルアミノフェニル)アミノフェニル]アミノ-6-メチル-7-クロロフルオラン、2-アニリノ-6-(N-メチル-N-イソブチルアミノ)-3-メチルフルオラン、2-アニリノ-6-(ジブチルアミノ)-3-メチルフルオラン、3-クロロ-6-(シクロヘキシルアミノ)フルオラン、2-クロロ-6-(ジエチルアミノ)フルオラン、7-(N,N-ジベンジルアミノ)-3-(N,N-ジエチルアミノ)フルオラン、3,6-Bis(ジエチルアミノ)フルオラン-γ-(4’-ニトロ)アニリノラクタム、3-ジエチルアミノベンゾ[a]-フルオラン、3-ジエチルアミノ-6-メチル-7-アミノフルオラン、3-ジエチルアミノ-7-キシリジノフルオラン、3-(4-ジエチルアミノ-2-エソキシフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-4-アザフタライド、3-(4-ジエチルアミノフェニル)-3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)フタライド、3-ジエチルアミノ-7-クロロアニリノフルオラン、3-ジエチルアミノ-7,8-ベンゾフルオラン、3,3-Bis(1-n-ブチル-2-メチルインドール-3-イル)フタライド、3,6-ジメチルエソキシフルオラン、3-ジエチルアミノ-6-メソキシ-7-アミノフルオラン、DEPM、ATP,ETAC、2-(2-クロロアニリノ)-6-ジブチルアミノフルオラン、クリスタルバイオレットカルビノール、マラカイトグリーンカルビノール、N-(2、3-ジクロロフェニル)ロイコオーラミン、N-ベンゾイルオーラミン、ローダミンBラクタム、N-アセチルオーラミン、N-フェニルオーラミン、2-(フェニルイミノエタンジリデン)-3,3-ジメチルインドリン、N-3,3-トリメチルインドリノベンゾスピロピラン、8’-メトキシ-N-3,3-トリメチルインドリノベンゾスピロピラン、3-ジエチルアミノ-6-メチル-7-クロロフルオラン、3-ジエチルアミノ-7-メトキシフルオラン、3-ジエチルアミノ-6-ベンジルオキシフルオラン、1,2-ベンツ-6-ジエチルアミノフルオラン、3,6-ジ-p-トルイジノ-4,5-ジメチルフルオラン-フェニルヒドラジド-γ-ラクタム、及び3-アミノ-5-メチルフルオランのうち、一以上を使用することができる。
More specifically, for example, the following dyes can be used.
Crystal violet lactone (CVL), malachite green lactone, 2-anilino-6-(N-cyclohexyl-N-methylamino)-3-methylfluorane, 2-anilino-3-methyl-6-(N-methyl-N -propylamino)fluorane, 3-[4-(4-phenylaminophenyl)aminophenyl]amino-6-methyl-7-chlorofluorane, 2-anilino-6-(N-methyl-N-isobutylamino)- 3-methylfluorane, 2-anilino-6-(dibutylamino)-3-methylfluorane, 3-chloro-6-(cyclohexylamino)fluorane, 2-chloro-6-(diethylamino)fluorane, 7-(N ,N-dibenzylamino)-3-(N,N-diethylamino)fluorane, 3,6-Bis(diethylamino)fluorane-γ-(4′-nitro)anilinolactam, 3-diethylaminobenzo[a]-fluorane , 3-diethylamino-6-methyl-7-aminofluorane, 3-diethylamino-7-xyridinofluorane, 3-(4-diethylamino-2-ethoxyphenyl)-3-(1-ethyl-2-methyl indol-3-yl)-4-azaphthalide, 3-(4-diethylaminophenyl)-3-(1-ethyl-2-methylindol-3-yl)phthalide, 3-diethylamino-7-chloroanilinofluorane, 3-diethylamino-7,8-benzofluorane, 3,3-Bis(1-n-butyl-2-methylindol-3-yl)phthalide, 3,6-dimethylethoxyfluorane, 3-diethylamino-6 -Methoxy-7-aminofluorane, DEPM, ATP, ETAC, 2-(2-chloroanilino)-6-dibutylaminofluorane, crystal violet carbinol, malachite green carbinol, N-(2,3-dichlorophenyl) leuco Auramine, N-benzoyl auramine, rhodamine B lactam, N-acetyl auramine, N-phenyl auramine, 2-(phenyliminoethanedylidene)-3,3-dimethylindoline, N-3,3-trimethylindoline Rinobenzospiropyran, 8′-methoxy-N-3,3-trimethylindolinobenzospiropyran, 3-diethylamino-6-methyl-7-chlorofluorane, 3-diethylamino-7-methoxyfluorane, 3-diethylamino-6 -benzyloxyfluorane, 1,2-benz-6 -diethylaminofluorane, 3,6-di-p-toluidino-4,5-dimethylfluorane-phenylhydrazide-γ-lactam, and 3-amino-5-methylfluorane. can.

これらは、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。呈色性化合物を適宜選択することによって、多様な色の発色状態が得られるため、多色を表現することも可能となる。 These can be used alone or in combination of two or more. By appropriately selecting the color former, various colored states can be obtained, so that it is also possible to express multiple colors.

実施形態に係るインクは、顕色剤100質量部に対して、呈色性化合物を5乃至50質量部の範囲内で含むことが好ましく、10乃至40質量部の範囲内で含むことがより好ましい。 The ink according to the embodiment preferably contains 5 to 50 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass, of the color former with respect to 100 parts by mass of the developer. .

<顕色剤>
顕色剤は、呈色性化合物を発色させる物質である。顕色剤は、電子受容性の物質であることが好ましい。一例によれば、顕色剤の表面に、呈色性化合物が結合すると、呈色性化合物から顕色剤へと電子が供与され、その結果、呈色性化合物は発色する。以下、顕色剤と呈色性化合物との結合により呈色性化合物が発色している粒子を、発色粒子とも表記する。
<Developer>
A developer is a substance that causes a color former to develop a color. The developer is preferably an electron-accepting substance. According to one example, when the color former is bound to the surface of the developer, electrons are donated from the color former to the developer, and as a result, the color former develops color. Hereinafter, the particles in which the color-developing compound is colored by binding the color-developing agent and the color-developing compound are also referred to as color-developing particles.

顕色剤としては、例えば、ケイ素酸化物を使用することがより好ましい。ケイ素酸化物としては、例えば、シリカ、特に好ましくは、活性シリカを使用することができる。ここで、「活性シリカ」とは、表面積が大きいことに起因した反応性の高いシリカを意味する。活性シリカは、熱的安定性に優れ、小粒子化に適している。これにより、発色粒子の小粒子化が可能となるため、顕色剤として活性シリカを使用することは、高精細な画像を形成する上で有利である。また、このような顕色剤は、親水性の物質に対する親和性が高いため、後述する消色剤との反応性に、特に優れている。 As the color developer, it is more preferable to use, for example, silicon oxide. As silicon oxide, for example, silica, particularly preferably activated silica, can be used. Here, "active silica" means highly reactive silica due to its large surface area. Activated silica has excellent thermal stability and is suitable for making particles smaller. Since this makes it possible to reduce the size of the color developing particles, the use of active silica as a color developer is advantageous in forming high-definition images. Moreover, since such a color developer has a high affinity for hydrophilic substances, it is particularly excellent in reactivity with the decolorizing agent described below.

顕色剤としては、Brunauer, Emmett and Teller(BET)法による比表面積が、50乃至500m/gの範囲内にあるケイ素酸化物を使用することが好ましく、100乃至400m/gの範囲内にあるケイ素酸化物を使用することがより好ましい。 As the color developer, it is preferable to use a silicon oxide having a specific surface area according to the Brunauer, Emmett and Teller (BET) method in the range of 50 to 500 m 2 /g, preferably in the range of 100 to 400 m 2 /g. It is more preferred to use a silicon oxide in

また、顕色剤の平均一次粒子径は、好ましくは5nm乃至100nmの範囲内にあり、より好ましくは、7nm乃至20nmの範囲内にある。なお、ここで記載した平均一次粒子径はBET値から算出している。また、以下に記載する用語「平均粒子径」は、平均一次粒子径を意味しており、この平均一次粒子径は、動的光散乱法によって得られる値を意味することとする。 Also, the average primary particle size of the developer is preferably in the range of 5 nm to 100 nm, more preferably in the range of 7 nm to 20 nm. Incidentally, the average primary particle size described here is calculated from the BET value. Also, the term "average particle size" described below means an average primary particle size, and this average primary particle size means a value obtained by a dynamic light scattering method.

具体的には、顕色剤としては、例えば、AEROSIL(登録商標)300(アエロジル社)、CAB-O-SIL(登録商標)ヒュームドシリカHS-5(キャボット社)を使用することができる。 Specifically, as the developer, for example, AEROSIL (registered trademark) 300 (Aerosil) and CAB-O-SIL (registered trademark) fumed silica HS-5 (Cabot Corporation) can be used.

発色粒子は、顕色剤と、顕色剤の表面に直接結合した呈色性化合物とを含んでいる。発色粒子の平均粒子径は、10μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましい。また、発色粒子をインクジェット用のインクに用いる場合、発色粒子の平均粒子径は、好ましくは、10nm乃至1000nmの範囲内にあり、より好ましくは、50nm乃至200nmの範囲内にある。
実施形態に係るインクは、発色粒子を1乃至50質量%の範囲内で含むことが好ましく、5乃至30質量%の範囲内で含むことがより好ましい。
Color-forming particles contain a developer and a color-forming compound directly bound to the surface of the developer. The average particle size of the coloring particles is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less. When the coloring particles are used in an inkjet ink, the average particle size of the coloring particles is preferably in the range of 10 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 50 nm to 200 nm.
The ink according to the embodiment preferably contains coloring particles in the range of 1 to 50% by mass, and more preferably in the range of 5 to 30% by mass.

<非水溶媒>
非水溶媒は、流動性を有する水以外の溶剤である。非水溶媒は、25℃で液体である。非水溶媒は、後述する消色剤が不溶な溶剤である。非水溶媒として、消色剤が不溶な溶剤を使用することにより、消色剤が、インク中で呈色性化合物を消色することを防ぐことができる。なお、非水溶媒は、単一の成分であってもよいし、混合物であってもよい。
ここで、「不溶」とは、25℃における非水溶媒中での消色剤の溶解度が0.1%以下であることを意味する。
<Non-aqueous solvent>
A non-aqueous solvent is a fluid solvent other than water. Non-aqueous solvents are liquid at 25°C. The non-aqueous solvent is a solvent in which the decoloring agent described later is insoluble. By using a solvent in which the decoloring agent is insoluble as the non-aqueous solvent, it is possible to prevent the decoloring agent from decolorizing the color former in the ink. The non-aqueous solvent may be a single component or a mixture.
Here, "insoluble" means that the decolorant has a solubility of 0.1% or less in a non-aqueous solvent at 25°C.

非水溶媒は、非極性溶媒であることが好ましい。そのような非水溶媒としては、例えば、流動パラフィンを使用することが好ましい。
ここで、「パラフィン」とは、炭素原子数が20以上のアルカンの総称である。そして「流動パラフィン」とは、JIS K2231:1993「流動パラフィン」で規定された物質である。
The non-aqueous solvent is preferably a non-polar solvent. As such a non-aqueous solvent, it is preferable to use, for example, liquid paraffin.
Here, "paraffin" is a general term for alkanes having 20 or more carbon atoms. And "liquid paraffin" is a substance defined in JIS K2231:1993 "liquid paraffin".

また、非水溶媒としては、より具体的には、例えば、モレスコホワイト(登録商標)P-40(MORESCO社)、流動パラフィン(和光純薬社)、ひまし油(和光純薬社)、及びテクリーン(登録商標)N-16(新日本石油化学社)を使用することができる。 Further, more specifically, non-aqueous solvents include MORESCO WHITE (registered trademark) P-40 (MORESCO), liquid paraffin (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), castor oil (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and Teclean. (registered trademark) N-16 (Shin Nippon Petrochemical Co., Ltd.) can be used.

実施形態に係るインクは、非水溶媒を40乃至90質量%の範囲内で含むことがより好ましい。 The ink according to the embodiment more preferably contains a non-aqueous solvent within a range of 40 to 90% by mass.

<消色剤>
消色剤は、上述した非水溶媒に対して不溶である。また、消色剤は、加熱により、上述した呈色性化合物を消色する性質を有している。
<Decoloring agent>
The decolorant is insoluble in the above non-aqueous solvents. Also, the decolorizing agent has the property of decolorizing the above-described color former by heating.

消色剤は、25℃において、平均粒子径が、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは1μm以下である。また、消色剤をインクジェット用のインクに用いる場合、消色剤は、平均粒子径が、好ましくは10nm乃至1000nmの範囲内にあり、より好ましくは50nm乃至500nmの範囲内にある粒形状を有している。消色剤の平均粒子径が、上述した範囲内にある消色剤は、インクにおける分散性が高く、優れた消色性を発揮する上で有利である。 The decolorant preferably has an average particle size of 10 µm or less, more preferably 1 µm or less at 25°C. Further, when the decolorant is used in an inkjet ink, the decolorant preferably has a particle shape with an average particle size in the range of 10 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 50 nm to 500 nm. is doing. A decolorant having an average particle size within the range described above is highly dispersible in ink and is advantageous in exhibiting excellent decolorizing properties.

消色剤は、多価アルコールであることが好ましい。すなわち、消色剤は、分子内に2以上の水酸基を有することが好ましく、分子内に3以上の水酸基を有することがより好ましい。多価アルコールは、分子内に水酸基を1つのみ有するアルコールと比較して、ケイ素酸化物などの電子受容性物質からなる顕色剤の表面に対する親和性が高い。そのため、消色剤として多価アルコールを使用することは、消色性に優れたインクを得る上で有利である。 The decolorizing agent is preferably a polyhydric alcohol. That is, the decolorant preferably has two or more hydroxyl groups in its molecule, more preferably three or more hydroxyl groups in its molecule. Compared with alcohols having only one hydroxyl group in the molecule, polyhydric alcohols have a higher affinity for the surface of a color developer made of an electron-accepting substance such as silicon oxide. Therefore, the use of a polyhydric alcohol as a decolorizing agent is advantageous in obtaining an ink with excellent decolorizing properties.

多価アルコールとしては、糖アルコールを使用することがより好ましい。すなわち、消色剤は、分子構造に環状構造を有しない多価アルコールであることが好ましい。換言すると、消色剤は、直鎖状の多価アルコールであることが好ましい。直鎖状の多価アルコールは、環状構造を有する多価アルコールと比較して、発色性に優れている。 As the polyhydric alcohol, it is more preferable to use a sugar alcohol. That is, the decolorizing agent is preferably a polyhydric alcohol that does not have a cyclic structure in its molecular structure. In other words, the decolorant is preferably a linear polyhydric alcohol. Linear polyhydric alcohols are superior to polyhydric alcohols having a cyclic structure in color development.

糖アルコールとしては、例えば以下のようなものを使用することができる。
すなわち、例えば、キシリトール、D-ソルビトール、D-マンニトールを使用することができる。
Examples of sugar alcohols that can be used include the following.
Thus, for example, xylitol, D-sorbitol, D-mannitol can be used.

また、消色剤としては、糖アルコール以外の多価アルコールを使用することもできる。そのような多価アルコールとしては、例えば以下のようなものを使用することができる。
すなわち、例えば、トリメチロールプロパンを使用することもできる。
Polyhydric alcohols other than sugar alcohols can also be used as the decolorizing agent. As such polyhydric alcohols, for example, the following can be used.
Thus, for example, trimethylolpropane can also be used.

消色剤は、分子量が100乃至1000の範囲内にあることが好ましく、100乃至500の範囲内にあることがより好ましい。
また、消色剤の融点は、40乃至250℃の範囲内にあることが好ましく、50乃至200℃の範囲内にあることがより好ましい。消色剤の融点が低すぎる場合、室温で呈色性化合物が消色する虞がある。消色剤の融点が高すぎる場合、消色が困難となる虞がある。
The decolorizing agent preferably has a molecular weight in the range of 100 to 1,000, more preferably in the range of 100 to 500.
Also, the melting point of the decolorizing agent is preferably in the range of 40 to 250°C, more preferably in the range of 50 to 200°C. If the melting point of the decolorant is too low, the color former may decolor at room temperature. If the melting point of the decolorizing agent is too high, decoloring may become difficult.

実施形態にかかるインクは、消色剤を2乃至50質量%の範囲内で含むことが好ましく、5乃至30質量%の範囲内で含むことがより好ましい。 The ink according to the embodiment preferably contains the color erasing agent in the range of 2 to 50% by mass, more preferably in the range of 5 to 30% by mass.

上述した消色剤を、上述した他の成分と組み合わせて用いることで、発色性と、加熱による消色性とに優れたインクを得ることができる。インクの発色及び消色について、予想される機構を以下に説明する。ここでは一例として、呈色性化合物はロイコ色素であり、顕色剤は活性シリカであり、消色剤は多価アルコールである場合について説明する。 By using the decolorizing agent described above in combination with the other components described above, it is possible to obtain an ink excellent in color developing property and decoloring property by heating. The expected mechanism of color development and decoloration of ink will be described below. Here, as an example, the case where the color former is a leuco dye, the color developer is active silica, and the decolorant is a polyhydric alcohol will be described.

室温下において、顕色剤としての活性シリカの表面には、呈色性化合物としてのロイコ色素が結合し、発色粒子を構成している。このとき、消色剤としての多価アルコールは、発色粒子とは別の粒子の形態で、非水溶媒中に分散している。これにより、消色剤は発色粒子を消色させず、呈色性化合物が発色する。
インクを紙などの記録媒体に供給すると、非水溶媒は揮発する。このようにして得られたインク層を加熱すると、多価アルコールは溶融し、活性シリカの表面と反応する。すなわち、活性シリカ粒子の表面に結合していたロイコ色素は、多価アルコールによって置き換えられる。これにより、活性シリカの表面と結合しているロイコ色素が減少し、インクは消色する。
At room temperature, a leuco dye as a color former is bonded to the surface of active silica as a color developer to form color-developing particles. At this time, the polyhydric alcohol as the decolorizing agent is dispersed in the non-aqueous solvent in the form of particles separate from the coloring particles. As a result, the decolorizing agent does not decolorize the color-developing particles, and the color-developing compound develops color.
When the ink is supplied to a recording medium such as paper, the non-aqueous solvent volatilizes. When the ink layer thus obtained is heated, the polyhydric alcohol melts and reacts with the surface of the activated silica. That is, the leuco dye bound to the surface of the activated silica particles is replaced by the polyhydric alcohol. This reduces the leuco dye bound to the surface of the active silica and decolorizes the ink.

<その他添加剤>
実施形態に係るインクは、上述した成分に加えて、添加剤をさらに含んでいてもよい。例えば、安定化剤、調粘剤、防腐剤等の汎用的な助剤をさらに含んでいてもよい。
<Other additives>
The ink according to the embodiment may further contain additives in addition to the components described above. For example, it may further contain general-purpose auxiliaries such as stabilizers, thickeners and preservatives.

上述したように、実施形態に係るインクは、呈色性化合物及び顕色剤からなる発色粒子と、粒形状の消色剤とを含む要素が非水溶媒中に分散している。このようなインクについて粒度分布を測定すると、インクは、平均粒子径が、好ましくは10μm以下であり、より好ましくは1μm以下である。また、このようなインクをインクジェット用のインクに用いる場合、インクの平均粒子径は、好ましくは10nm乃至1000nmの範囲内にあり、より好ましくは50nm乃至500nmの範囲内にある。 As described above, in the ink according to the embodiment, elements including color forming particles composed of a color forming compound and a color developer, and a granular color erasing agent are dispersed in a non-aqueous solvent. When the particle size distribution of such ink is measured, the average particle size of the ink is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less. Moreover, when such ink is used as an ink for inkjet, the average particle size of the ink is preferably in the range of 10 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 50 nm to 500 nm.

2.効果
上述したインクは、発色性及び消色性に優れている。
消色方法としては、例えば、2液型プロセスも考えられる。すなわち、呈色性化合物と顕色剤とを含み、消色剤を含まないインクで画像を形成し、消色時には、消色剤を含んだ液をインク層へ向けて供給して、消色することが考えられる。この場合、インク中での、呈色性化合物及び顕色剤と消色剤との混合に起因した呈色性化合物の消色を考慮する必要を生じない。このような2液型プロセスを採用する場合、呈色性化合物及び顕色剤と消色剤との組合せに関する制約が少ない。したがって、この場合、例えば、優れた発色性及び消色性を達成することが可能である。しかしながら、この2液型プロセスでは、インクの他に、別途消色剤を含んだ液が必要となる。
これに対し、実施形態に係るインクは、2液型インクでないにも関わらず、優れた発色性及び消色性を達成することが可能である。
2. Effect The ink described above is excellent in color developability and color erasability.
As a decoloring method, for example, a two-liquid process is also conceivable. That is, an image is formed with an ink containing a color former and a color developer and does not contain a decoloring agent. can be considered. In this case, there is no need to consider decolorization of the color former due to mixing of the color former and developer with the decolorant in the ink. When adopting such a two-liquid process, there are few restrictions on the combination of the color former and the color developer and decolorant. In this case, therefore, it is possible to achieve, for example, excellent coloring and erasing properties. However, in this two-liquid type process, in addition to the ink, a separate liquid containing a decolorant is required.
On the other hand, the ink according to the embodiment can achieve excellent color developability and color erasability even though it is not a two-liquid type ink.

また、消色可能なインクとしては、顕色剤及び呈色性化合物が第1カプセル被膜によってカプセル化され、このカプセルと消色剤とが第2カプセル被膜によってカプセル化された二重カプセル構造を採用したインクも考えられる。この場合、顕色剤及び呈色性化合物と、消色剤とが、第1カプセル被膜によって互いから隔てられているため、インクは、優れた発色性を発揮することが可能である。また、このような構造を採用した場合、呈色性化合物及び顕色剤と、消色剤とが第2カプセル被膜によって同じカプセル内にカプセル化されているため、消色性に優れている。しかしながら、このようなカプセル構造は、小粒子化が困難である。そのため、高精細な画像形成が困難となる。 Also, as a color erasable ink, a double capsule structure in which a color developer and a color former are encapsulated in a first capsule coating, and the capsule and the color erasing agent are encapsulated in a second capsule coating. The ink used is also conceivable. In this case, since the developer and color former and the decolorant are separated from each other by the first capsule coating, the ink can exhibit excellent color development properties. Moreover, when such a structure is adopted, since the color former, the developer, and the decoloring agent are encapsulated in the same capsule by the second capsule coating, the decoloring property is excellent. However, such a capsule structure is difficult to reduce to small particles. Therefore, it becomes difficult to form a high-definition image.

これに対し、実施形態に係るインクは、カプセル構造を採用していないにも関わらず、優れた発色性及び消色性を発揮することが可能である。
さらに、実施形態に係るインクは、カプセル構造を採用していないことにより、小粒子化が可能である。そのため、実施形態に係るインクは、高精細な画像形成も可能である。
On the other hand, the ink according to the embodiment can exhibit excellent color developability and color erasability in spite of not adopting a capsule structure.
Furthermore, the ink according to the embodiment can be made into small particles because it does not employ a capsule structure. Therefore, the ink according to the embodiment is also capable of high-definition image formation.

3.インクの製造方法
一実施形態にかかるインクは、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、発色粒子を調製する。具体的には、呈色性化合物と顕色剤とを、溶媒とともに混合し、攪拌する。ここで、混合のために使用する溶媒としては、例えば、アセトン、テトラヒドロフランなどを使用することができる。その後、例えば、ロータリーエバポレーターを使用して、溶媒を除去することで発色体を得る。そして、この発色体を、例えば、ビーズミルを使用して粉砕し、発色粒子を得る。
消色剤も、発色粒子と同様に、例えば、ビーズミルを使用して粉砕する。なお、消色剤の粉砕は、発色体の粉砕と同時に行なってもよい。すなわち、発色体と消色剤とを混合し、この混合物に対して粉砕を行なってもよい。
次に、非水溶媒に、上記の発色粒子と、消色剤とを加えて、混合する。
以上の方法により、実施形態に係るインクを得ることができる。
3. Method for Producing Ink The ink according to one embodiment can be produced, for example, as follows.
First, coloring particles are prepared. Specifically, a color former and a developer are mixed together with a solvent and stirred. Here, as a solvent used for mixing, for example, acetone, tetrahydrofuran, etc. can be used. The solvent is then removed, for example using a rotary evaporator, to obtain the color former. Then, this coloring material is pulverized using, for example, a bead mill to obtain coloring particles.
The decolorant is also pulverized using, for example, a bead mill, in the same manner as the color-developing particles. The decolorizing agent may be pulverized at the same time as the coloring material is pulverized. That is, the coloring material and the decoloring agent may be mixed and the mixture may be pulverized.
Next, the coloring particles and decolorizing agent are added to the non-aqueous solvent and mixed.
The ink according to the embodiment can be obtained by the above method.

4.インクの使用形態
上記のインクは、例えば、画像形成装置で使用することができる。上記のインクを画像形成装置で使用する場合の一例を、図1を参照しながら説明する。
4. Usage Form of Ink The ink described above can be used, for example, in an image forming apparatus. An example of using the above ink in an image forming apparatus will be described with reference to FIG.

図1は、一実施形態に係る画像形成装置の一例を示す模式図である。
図1に示す画像形成装置は、インクジェットプリンタ100である。
インクジェットプリンタ100は、排紙トレイ118が設けられた筐体と、筐体内に設けられた給紙ユニット、媒体保持機構、インクジェットヘッド115及びインクカートリッジ116とを含んでいる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an image forming apparatus according to one embodiment.
The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an inkjet printer 100 .
The inkjet printer 100 includes a housing provided with a paper discharge tray 118, a paper feed unit, a medium holding mechanism, an inkjet head 115, and an ink cartridge 116 provided in the housing.

インクジェットプリンタ100は、排紙トレイ118が設けられた筐体を含んでいる。筐体内には、カセット101a及び101b、供紙ローラ102及び103、搬送ローラ対104及び105、レジストローラ対106、搬送ベルト107、ファン119、負圧チャンバ111、搬送ローラ対112、113及び114、インクジェットヘッド115、インクカートリッジ116、並びに、チューブ117が設置されている。 The inkjet printer 100 includes a housing in which a paper output tray 118 is provided. Cassettes 101a and 101b, paper feed rollers 102 and 103, transport roller pairs 104 and 105, registration roller pair 106, transport belt 107, fan 119, negative pressure chamber 111, transport roller pairs 112, 113 and 114, An inkjet head 115, an ink cartridge 116, and a tube 117 are installed.

インクカートリッジ116は、インクカートリッジ本体と、インクカートリッジ本体に収容された上述のインクとを含んでいる。 The ink cartridge 116 includes an ink cartridge body and the above-described ink contained in the ink cartridge body.

カセット101a及び101bは、サイズの異なる記録媒体Pを収容している。供紙ローラ102又は103は、選択された記録媒体のサイズに対応した記録媒体Pをカセット101a又は101bから取り出し、搬送ローラ対104及び105並びにレジストローラ対106へ搬送する。 The cassettes 101a and 101b accommodate recording media P of different sizes. The paper supply roller 102 or 103 takes out the recording medium P corresponding to the size of the selected recording medium from the cassette 101a or 101b and conveys it to the conveying roller pairs 104 and 105 and the registration roller pair .

搬送ベルト107は、駆動ローラ108と2本の従動ローラ109とによって張力が与えられている。搬送ベルト107の表面には、所定間隔で穴が設けられている。搬送ベルト107の内側には、記録媒体Pを搬送ベルト107に吸着させるための、ファン119に連結された負圧チャンバ111が設置されている。搬送ベルト107の搬送方向下流には、搬送ローラ対112、113及び114が設置されている。 The transport belt 107 is tensioned by a driving roller 108 and two driven rollers 109 . Holes are provided at predetermined intervals on the surface of the transport belt 107 . A negative pressure chamber 111 connected to a fan 119 is installed inside the transport belt 107 to attract the recording medium P to the transport belt 107 . Conveying roller pairs 112 , 113 and 114 are installed downstream of the conveying belt 107 in the conveying direction.

以下、このインクジェットプリンタ100の画像形成動作について説明する。
まず、画像処理手段(図示しない)が、記録のための画像処理を開始し、画像データに対応した画像信号を生成するとともに、各種ローラや負圧チャンバ111などの動作を制御する制御信号を生成する。
The image forming operation of the inkjet printer 100 will be described below.
First, an image processing means (not shown) starts image processing for recording, generates an image signal corresponding to the image data, and generates a control signal for controlling the operation of various rollers, the negative pressure chamber 111, and the like. do.

供紙ローラ102又は103は、画像処理手段による制御のもと、カセット101a又は101bから、選択されたサイズの記録媒体Pを1枚ずつ取り出し、搬送ローラ対104及び105並びにレジストローラ対106へ搬送する。レジストローラ対106は、記録媒体Pのスキューを補正し、所定のタイミングで記録媒体Pを搬送する。 The paper supply rollers 102 or 103 take out the recording medium P of the selected size one by one from the cassette 101a or 101b under the control of the image processing means, and convey them to the conveying roller pairs 104 and 105 and the registration roller pair 106. do. The registration roller pair 106 corrects the skew of the recording medium P and conveys the recording medium P at a predetermined timing.

負圧チャンバ111は、搬送ベルト107の穴を介して空気を吸い込んでいる。従って、記録媒体Pは、搬送ベルト107に吸着された状態で、搬送ベルト107の移動に伴い、インクジェットヘッド115の下方の位置へと搬送される。 The negative pressure chamber 111 sucks air through holes in the conveyor belt 107 . Accordingly, the recording medium P is conveyed to a position below the inkjet head 115 as the conveying belt 107 moves while being attracted to the conveying belt 107 .

インクジェットヘッド115は、画像処理手段による制御のもと、記録媒体Pが搬送されるタイミングに同期して上記のインクを吐出する。これにより、記録媒体Pの所望の位置に、画像が形成される。
その後、搬送ローラ対112、113及び114は、画像が形成された記録媒体Pを排紙トレイ118へ排紙する。
以上のようにして、画像を形成する。
なお、ここではインクを吐出したあとの乾燥工程において加熱することは記載していないが、消色剤の融点未満の温度であれば、加熱による乾燥を行なってもよい。
The inkjet head 115 ejects the above ink in synchronization with the timing at which the recording medium P is conveyed under the control of the image processing means. As a result, an image is formed at a desired position on the recording medium P. FIG.
Thereafter, conveying roller pairs 112 , 113 and 114 discharge the recording medium P on which the image is formed to a paper discharge tray 118 .
An image is formed as described above.
Here, although heating in the drying process after the ink is discharged is not described, drying by heating may be performed as long as the temperature is lower than the melting point of the color erasing agent.

このようにして形成された画像は、加熱により消色することが可能である。ここで、「加熱」は、消色剤の融点以上の温度に昇温することを意味する。加熱の方法としては、特に限定されないが、例えば、ヒーターなどの加熱装置を使用した加熱であってもよいし、摩擦による加熱であってもよい。 The image thus formed can be erased by heating. Here, "heating" means raising the temperature to a temperature equal to or higher than the melting point of the decolorant. The heating method is not particularly limited, but may be, for example, heating using a heating device such as a heater, or heating by friction.

ここでは、画像形成装置の一例としてインクジェット式の画像形成装置について説明したが、画像形成装置はこれに限定されない。画像形成装置としては、例えば、スクリーン印刷、凹版印刷、及び凸版印刷式の印刷法を用いた画像形成装置であってもよい。 Here, an inkjet image forming apparatus has been described as an example of the image forming apparatus, but the image forming apparatus is not limited to this. The image forming apparatus may be, for example, an image forming apparatus using a printing method such as screen printing, intaglio printing, and letterpress printing.

また、インクの使用形態の一実施形態として、画像形成装置において使用する例について説明したが、使用形態はこれに限定されない。インクは、例えば、筆記具に使用してもよい。 In addition, as one embodiment of the ink usage pattern, an example of use in an image forming apparatus has been described, but the usage pattern is not limited to this. Inks may be used, for example, in writing instruments.

以下、実施例を説明する。 Examples are described below.

(インクの調製)
例1
インクを以下のように調製した。
まず、呈色性化合物としての10質量部のクリスタルバイオレットラクトン(山田化学社、以下CVLと表記する)と、顕色剤としての50質量部のAEROSIL(登録商標)300(アエロジル社)と、800質量部のアセトンとを、ナス型フラスコで混合し、攪拌した。その後、ロータリーエバポレーターを用いてアセトンを乾燥させ、さらにミキサーで混合して、発色粒子を得た。
(Ink preparation)
Example 1
Inks were prepared as follows.
First, 10 parts by mass of crystal violet lactone (Yamada Kagaku Co., hereinafter referred to as CVL) as a color former, 50 parts by mass of AEROSIL (registered trademark) 300 (Aerosil Co.) as a developer, and 800 Parts by mass of acetone were mixed in an eggplant-shaped flask and stirred. After that, the acetone was dried using a rotary evaporator and mixed with a mixer to obtain colored particles.

次に、非水溶媒としての80質量部のモレスコホワイト(登録商標)P-40(MORESCO社)と、5質量部の発色粒子と、消色剤としての15質量部のキシリトールとを混合し、これをビーズミルで粉砕し、インクを調製した。得られたインクをインクI1とする。なお、ビーズミルでは、径が0.5mmのビーズを使用した。
また、インク中に含まれる微粒子の平均粒子径は約200nmであった。
Next, 80 parts by mass of MORESCO WHITE (registered trademark) P-40 (MORESCO) as a non-aqueous solvent, 5 parts by mass of coloring particles, and 15 parts by mass of xylitol as a decolorizing agent were mixed. , and pulverized in a bead mill to prepare an ink. The obtained ink is designated as ink I1. Beads with a diameter of 0.5 mm were used in the bead mill.
Also, the average particle diameter of the fine particles contained in the ink was about 200 nm.

例2
消色剤として、D-ソルビトールを使用したこと以外は、例1と同様の方法により、インクを調製した。得られたインクをインクI2とする。
Example 2
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that D-sorbitol was used as the decolorant. The obtained ink is designated as ink I2.

例3
非水溶媒として、流動パラフィン(和光純薬社;CAS.No.8042-47-5)を使用したこと以外は、例1と同様の方法により、インクを調製した。得られたインクをインクI3とする。
Example 3
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that liquid paraffin (Wako Pure Chemical Industries; CAS. No. 8042-47-5) was used as the non-aqueous solvent. The obtained ink is designated as ink I3.

例4
消色剤として、D-マンニトールを使用したこと以外は、例1と同様の方法により、インクを調製した。得られたインクをインクI4とする。
Example 4
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that D-mannitol was used as the decolorant. The obtained ink is designated as ink I4.

例5
消色剤として、トリメチロールプロパンを使用したこと以外は、例1と同様の方法により、インクを調製した。得られたインクをインクI5とする。
example 5
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that trimethylolpropane was used as the decolorant. The obtained ink is designated as ink I5.

例6
非水溶媒として、ひまし油(和光純薬社)を使用したこと以外は、例1と同様の方法によりインクを調製した。得られたインクをインクI6とする。
Example 6
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that castor oil (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as the non-aqueous solvent. The obtained ink is designated as ink I6.

例7
非水溶媒として、テクリーン(登録商標)N-16(新日本石油化学社)を使用したこと以外は、例1と同様の方法によりインクを調製した。得られたインクをインクI7とする。
Example 7
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that Teclean (registered trademark) N-16 (Shin Nippon Petrochemical Co., Ltd.) was used as the non-aqueous solvent. The resulting ink is designated as ink I7.

比較例1
非水溶媒の代わりに、純水を使用したこと以外は、例1と同様の方法によりインクを調製した。得られたインクをインクC1とする。
Comparative example 1
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that pure water was used instead of the non-aqueous solvent. The obtained ink is designated as ink C1.

比較例2
消色剤としてエタノールを使用したこと以外は、例1と同様の方法によりインクを調製した。得られたインクをインクC2とする。
Comparative example 2
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that ethanol was used as the decolorant. The obtained ink is called ink C2.

比較例3
消色剤としてN-ノナノールを使用したこと以外は、例1と同様の方法によりインクを調製した。得られたインクをインクC3とする。
Comparative example 3
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that N-nonanol was used as the decolorant. The resulting ink is designated as ink C3.

比較例4
消色剤として1,2-ヘキサンジオールを使用したこと以外は、例1と同様の方法によりインクを調製した。得られたインクをインクC4とする。
Comparative example 4
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1,2-hexanediol was used as the decolorant. The resulting ink is designated as Ink C4.

比較例5
消色剤として1,6-ヘキサンジオールを使用したこと以外は、例1と同様の方法によりインクを調製した。得られたインクをインクC5とする。
なお、この消色剤は、非水溶媒中での溶解度が0.1%以上であった。
Comparative example 5
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1,6-hexanediol was used as the decolorant. The obtained ink is designated as ink C5.
The decolorant had a solubility of 0.1% or more in a non-aqueous solvent.

比較例6
消色剤としてエマルゲン(登録商標)103(花王社)を使用したこと以外は、例1と同様の方法によりインクを調製した。得られたインクをインクC6とする。
Comparative example 6
An ink was prepared in the same manner as in Example 1, except that Emulgen (registered trademark) 103 (Kao Corporation) was used as the decolorant. The resulting ink is designated as Ink C6.

(評価)
得られたインクを以下のように評価した。
インクI1をハンドコーター(RK Print Coat Instruments社)を用いてインクからなる塗膜を形成し、乾燥させた後の画像濃度をX-Rite eXactによって測定した。また、これを、100℃に加熱し、加熱後の画像濃度も測定した。
(evaluation)
The obtained ink was evaluated as follows.
A hand coater (RK Print Coat Instruments) was used to form a coating film of ink I1, and after drying, the image density was measured by X-Rite eXact. Further, this was heated to 100° C., and the image density after heating was also measured.

インクI2乃至インクI7及び、インクC1乃至インクC6についても、同様に画像濃度の測定を行なった。結果を表1に示す。 The image densities of the inks I2 to I7 and the inks C1 to C6 were similarly measured. Table 1 shows the results.

Figure 0007163107000001
Figure 0007163107000001

表1に示すように、インクI1乃至インクI7を使用して形成された画像は、乾燥後の発色性及び加熱後の消色性について優れた性能を示した。
これに対し、インクC1及びC3乃至インクC6を使用して形成された画像は、発色性が低く、また、消色性は殆ど認められなかった。この結果は、消色剤として、溶媒に対して可溶な材料を使用していることに起因すると考えられる。このような材料を使用した場合、消色剤は、非加熱状態においても呈色性化合物を消色する。そのため、加熱に伴う消色効果は認められない。
また、インクC2については、塗布直後には画像濃度が0.15であったが、乾燥後には画像濃度が0.4まで上昇した。この結果は、塗布直後から乾燥を完了するまでの間に、インクに相分離を生じたためである。また、加熱の前後で画像濃度に変化は認められなかった。このことは、乾燥の過程においてエタノールが蒸発により失われたためであると考えられる。
As shown in Table 1, the images formed using the inks I1 to I7 exhibited excellent performance in terms of color developability after drying and color erasability after heating.
On the other hand, the images formed using the inks C1 and C3 to C6 had low color developability and almost no decolorization. This result is considered to be due to the use of a solvent-soluble material as the decolorant. When such a material is used, the decolorant decolorizes the color former even in a non-heated state. Therefore, no decoloring effect due to heating is observed.
Ink C2 had an image density of 0.15 immediately after application, but increased to 0.4 after drying. This result is due to phase separation in the ink from immediately after coating to completion of drying. Further, no change in image density was observed before and after heating. This is believed to be due to the loss of ethanol through evaporation during the drying process.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
[1]
呈色性化合物と、
前記呈色性化合物を発色させる顕色剤と、
非水溶媒と、
前記非水溶媒に不溶であり、加熱により前記呈色性化合物を消色させる消色剤とを含むインク。
[2]
前記顕色剤は、ケイ素酸化物である項1に記載のインク。
[3]
前記消色剤は、多価アルコールである項1又は2に記載のインク。
[4]
前記消色剤は、糖アルコールである項3に記載のインク。
[5]
前記非水溶媒は、流動パラフィンである項1乃至4のいずれか1項に記載のインク。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made in the implementation stage without departing from the scope of the invention. Further, each embodiment may be implemented in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained. Furthermore, various inventions are included in the above embodiments, and various inventions can be extracted by combinations selected from a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiments, if the problem can be solved and effects can be obtained, the configuration with the constituent elements deleted can be extracted as an invention.
The following is an additional description of the invention described in the original claims.
[1]
a color former,
a developer that develops the color former, and
a non-aqueous solvent;
and a decolorant that is insoluble in the non-aqueous solvent and decolorizes the color former by heating.
[2]
Item 2. The ink according to item 1, wherein the developer is a silicon oxide.
[3]
Item 3. The ink according to item 1 or 2, wherein the decolorizing agent is a polyhydric alcohol.
[4]
Item 4. The ink according to item 3, wherein the decolorizing agent is a sugar alcohol.
[5]
Item 5. The ink according to any one of Items 1 to 4, wherein the non-aqueous solvent is liquid paraffin.

100…インクジェットプリンタ、101a…カセット、101b…カセット、102…供紙ローラ、103…供紙ローラ、104…搬送ローラ対、105…搬送ローラ対、106…レジストローラ対、107…搬送ベルト、108…駆動ローラ、109…従動ローラ、111…負圧チャンバ、112…搬送ローラ対、113…搬送ローラ対、114…搬送ローラ対、115…インクジェットヘッド、116…インクカートリッジ、117…チューブ、118…排紙トレイ、119…ファン。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Inkjet printer 101a... Cassette 101b... Cassette 102... Paper supply roller 103... Paper supply roller 104... Conveying roller pair 105... Conveying roller pair 106... Registration roller pair 107... Conveying belt 108... Driving roller 109 Driven roller 111 Negative pressure chamber 112 Conveying roller pair 113 Conveying roller pair 114 Conveying roller pair 115 Inkjet head 116 Ink cartridge 117 Tube 118 Paper discharge tray, 119... fan.

Claims (2)

呈色性化合物と、
前記呈色性化合物を発色させる顕色剤と、
非水溶媒と、
色剤とを含み、
前記消色剤として、前記非水溶媒に不溶であり、加熱により前記呈色性化合物を消色させるもののみを含み、
前記消色剤は、キシリトール、D-ソルビトール、D-マンニトール及びトリメチロールプロパンからなる群より選ばれ、
前記顕色剤はケイ素酸化物であるインク。
a color former,
a developer that develops the color former, and
a non-aqueous solvent;
a decolorizing agent ;
The decolorizing agent includes only those that are insoluble in the non-aqueous solvent and decolorize the color former by heating,
the decolorizing agent is selected from the group consisting of xylitol, D-sorbitol, D-mannitol and trimethylolpropane;
The ink wherein the developer is silicon oxide .
前記非水溶媒は、流動パラフィンである請求項に記載のインク。 The ink according to claim 1 , wherein the non-aqueous solvent is liquid paraffin.
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